💡 电路名称
桥式整流 + 滤波电容(Filter Capacitor Smoothing)
昨天我们看到了桥式整流把交流电变成了"两个馒头"——但实际上这种脉动直流 DC 仍然带有很多"波浪",直接给手机充电肯定会出问题。在输出两端并联一个大电容,就像给漏水的水桶装了一个"水塔"——峰值时灌水,间隙时放水,把脉动变成近乎平稳的直流电。这是每个手机充电器、电源适配器、LED 灯里都有的"必备第二级"。
🗺️ 电路图
在 Day 04 桥式整流的基础上,在 Vout+ (P) 和 Vout- (A=GND) 之间并联一个大容量电容 C1:

核心改动(对比昨天):
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Day 05 桥式 + 滤波电容 |
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近乎平坦的直流
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连接关系:
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D1~D4 围成"钻石桥",输入接 AC 50Hz,输出节点为 Vout+ (P) 和 Vout- (A=GND) - R1 与 C1 并联
,共同接在 P 和 A 之间(R1 给负载供电,C1 负责"补水")
🌊 输入 / 输出波形对比
图1:不同电容容量对纹波的抑制效果(叠加对比)

关键观察:
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🔴 红色(桥式整流 无滤波):5 个周期的"馒头波",每 10ms 一个波峰(100Hz 脉动 DC) -
🔵 蓝色(加 C=100µF):纹波明显降到约 0.89V 峰峰值,曲线呈"斜坡状" -
🟢 绿色(加 C=1000µF):纹波仅约 0.10V 峰峰值,几乎是一条直线 — 这就是日常电源的样子 -
📏 核心规律:电容越大(τ = R·C 越大),电容放电越慢,纹波越小,输出越接近纯 DC
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| 1000 µF | 1000 ms | 10.34 V | 0.101 V |
图2:"充电尖峰 + 指数放电"细节(C = 100µF,能看清机理)

关键观察:
- 上图(桥式整流馒头波)
:每 10ms 一个山丘状波峰,峰高约 10.6V,谷底 0V - 下图(加 C=100µF 后)
:每个馒头波峰处都有一个微小的"上跳"(电容被二极管瞬间充电到峰值),然后是缓慢的指数衰减曲线(电容通过 R1 放电) -
⚡ 充电瞬间(二极管导通时):电容电压紧跟馒头波的上升沿,达到峰值 -
📉 放电过程(二极管截止时):电容按 v(t) = V_peak · exp(-t / τ)衰减,τ = R·C = 100ms -
🌱 首次启动过程:从 0V 经 1~2 个周期爬升到稳态(这就是为什么有些电源开机要等几秒才稳定)
🔬 LTspice 真实仿真波形(参数:V1=220V/50Hz, D1~D4=1N4007, R1=1kΩ, C1=100µF)


